(57)【要約】【課題】タグアンテナの特性を広帯域化して性能向上を図った無線タグ用アンテナ及びこれを使用した物品の管理システムを提供する。【解決手段】複数の入力ポートを備えた無線タグと交信するための無線タグ用アンテナであって、該アンテナのリターンロス値が最小となる周波数をずらして、アンテナパターンを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力ポートを備えた無線タグと交信するための無線タグ用アンテナであって、該アンテナのリターンロス値が最小となる周波数をずらすように複数のアンテナパターンが形成されていることを特徴とする無線タグ用アンテナ。
【請求項２】
複数の入力ポートを備えた無線タグと交信するための無線タグ用アンテナであって、前記無線タグとのマッチングを最適化するための周波数を異ならしめるように複数のアンテナを有することを特徴とする無線タグ用アンテナ。
【請求項３】
前記各ポートへ入力した電力が合成されて前記無線タグに供給されることを特徴とする請求項１または２記載の無線タグ用アンテナ。
【請求項４】
前記複数のアンテナは、該アンテナの一部を共用していることを特徴とする請求項１または２記載の無線タグ用アンテナ。
【請求項５】
前記入力ポートの数は２であることを特徴とする請求項１または２記載の無線タグ用アンテナ。
【請求項６】
複数の入力ポートを備えた無線タグが装着された物品の管理システムであって、請求項１乃至５のいずれか１項記載の無線タグ用アンテナが使用されることを特徴とする物品の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグ用アンテナ及びこれを使用した物品の管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグは、データを保持・処理するＩＣチップと質問器と通信するためのアンテナ部とで構成される。無線タグは、質問器との通信に様々な周波数の電波を利用したものがあり、それぞれの特徴を活かしたアプリケーションが提供・提案されている。一般的なリーダ/ライタとしては、小型・軽量化が容易で、比較的高利得で指向性がよいことからパッチアンテナが多用されている。ところが、パッチアンテナは周波数帯域が狭く、周波数が高くなると、誘電体損による損失が大きくなる欠点がある。
【０００３】
そこで、パッチアンテナの広帯域化を図るものとして、例えば、送受信しようとする電波のＥ面方向に所定の間隔をおいて配置された複数のパッチアンテナ素子を有し、前記各パッチアンテナ素子の共振周波数は、異ならせてあり、前記各パッチアンテナ素子の少なくとも１つは、前記Ｅ面内において折り曲げられているパッチアンテナが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２９８３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなパッチアンテナをタグアンテナとして適用しても、スタックされた無線タグとの交信においては、十分に広帯域とすることは、容易ではなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情によりなされたもので、タグアンテナの特性を広帯域化して性能向上を図った無線タグ用アンテナ及びこれを使用した物品の管理システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、複数の入力ポートを備えた無線タグと交信するための無線タグ用アンテナであって、該アンテナのリターンロス値が最小となる周波数をずらすように複数のアンテナパターンが形成されていることを特徴とする無線タグ用アンテナが提供される。
【０００７】
また、本発明の別の一態様によれば、複数の入力ポートを備えた無線タグと交信するための無線タグ用アンテナであって、前記無線タグとのマッチングを最適化するための周波数を異ならしめるように複数のアンテナを有することを特徴とする無線タグ用アンテナが提供される。
【０００８】
前記各ポートへ入力した電力が合成されて前記無線タグに供給されることを特徴とする。
【０００９】
前記複数のアンテナは、該アンテナの一部を共用していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、タグアンテナの特性を広帯域化して性能向上を図った無線タグ用アンテナ及びこれを使用した物品の管理システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係る無線タグ用アンテナ２０、３０と無線タグ１０の構成を示す概略図を、図２は無線タグの構成を示す概略ブロック図を、図３にはリーダ/ライタの構成を示す概略ブロック図をそれぞれ示す。
【００１３】
無線タグ１０は、物品あるいは配送物等に貼付され、無線データキャリアの一種であり、送受信可能なタグアンテナとＩＣチップとを基板に一体成形した独立の部品である。ＩＣチップ４０には、タグアンテナ２０、３０で受信した変調電波の整流と安定化を行うことによりＩＣチップの各部に電源を供給する電源生成部２１、変調電波を復調して制御部へ送出する復調部２２、制御部から送出されたデータを変調してタグアンテナに送出する変調部２３、復調部２２で復調されたデータのメモリへの書き込みやメモリから送信データを読み出して変調部２３へ送出する制御部２４及びメモリ２５が設けられている。
【００１４】
メモリ２５は、当該無線タグの製造段階で製造業者により割当て設定された固有の無線ＩＤを記憶する無線ＩＤエリアと、ユーザが任意のデータを書き込むことができるユーザエリアとから成る。ユーザエリアには当該無線タグが貼付された物品あるいは配送物等の固有の追跡管理用コードが記録されている。
【００１５】
このような無線タグが貼付された配送物等は、例えば無線タグの読取りを行う無線タグ読取り装置の読取り用テーブルに置かれる。
【００１６】
無線タグ読取り装置は、無線タグ用アンテナを具備しており、この無線タグ用アンテナの交信エリア内にある無線タグのメモリデータを非接触で読み取るものである。
【００１７】
図３に示すように、無線タグ読取り装置５０は、例えばパソコン等の上位装置に接続され、データの授受を行うインタフェース部５１と、無線タグとの通信や接続するハードウエアを制御するＣＰＵ５２、動作プログラムを記憶したＲＯＭ５３、データを一時的に記憶するＲＡＭ５４等で構成される制御部５５と、制御部５５から与えられるデータを無線通信に適した変調信号に変調する変調部５６と、変調信号を増幅して送受信アンテナから電波として放射させる送信アンプ５７と、アンテナユニットで受信した電波信号を増幅する受信アンプ５８と、増幅された電波信号からデータを復調して制御部に与える復調部５９とから構成されている。
【００１８】
無線タグとの交信を行う際には、まず、キヤリア信号を送信部で変調して電力用電波信号として送信アンテナから送信し、その後、送信すべきデータを電力用電波信号に重畳するように送信部で変調して送信アンテナから送信する。
【００１９】
なお本明細書においては、ＵＨＦ帯を例にして説明する。本実施形態に係る無線タグ１０は、複数の入力ポートを備えている。例えば、２個のポートを備えるものは、デュアルポート形と称すことができる。各ポートには、アンテナからの電力が入力され、合成電力が無線タグに供給されるようになっている。
【００２０】
本発明の実施形態に係る無線タグ用アンテナは、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０から成り、アンテナのリターンロス値が最小となる周波数をずらして、アンテナパターンがそれぞれ形成されている。図４は、無線タグ用アンテナである第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０の特性を説明する図である。第１のアンテナ２０においては、略−２０ｄＢのリターンロス値となる周波数は、９００ＭＨｚ前後である。一方、第２のアンテナ３０においては、略−２０ｄＢのリターンロス値となる周波数は、９５０ＭＨｚ前後である。両者のリターンロス値となる周波数は、略５０ＭＨｚずれていることになる。この結果、合成したリターンロス値は、９２５ＭＨｚ前後で略−２７ｄＢと最小となっている。このように、本発明の実施形態では、無線タグ１０とのマッチングを最適化するための周波数を、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０とで異ならしめている。
【００２１】
図１に示されるように、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０は、無線タグ１０を挟んで対向するように配設するのが、好適である。第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０は、例えば平面パッチアンテナで形成することができ、両者の全長をわずかに異ならせることで、両者の特性に差をもたせることができる。図１において、第1のアンテナ２０と第２のアンテナ３０とは、それぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆの長さを有している。この場合、ａ＋ｂ＋ｃ≠ｄ＋ｅ＋ｆとなる様にそれぞれのアンテナの長さを異ならせる事により、アンテナのリターンロス値が最小となる周波数をずらしてアンテナパターンを形成することが可能となる。
【００２２】
図５に本発明の他の実施の形態の構成を示す概略図を、図６にＩＣチップ部のパターンをわかりやすい様に拡大した概略図を示す。第1のアンテナ部Ａと第２のアンテナ部ＢとはＩＣチップにおけるグランドＣを共通とし、それぞれ全長の異なるアンテナを形成している。第1のアンテナ部Ａは図６において右斜線にて示す部分であり、第２のアンテナ部Ｂは図６において左斜線にて示す部分である。係る構成を採ることにより、ＩＣチップのグランド間が近接している場合でも、容易にアンテナのリターンロス値が最小となる周波数をずらしてアンテナパターンを作成することが可能となる。
【００２３】
次に、本発明に係る無線タグ用アンテナを使用した物品の管理システムについて、説明する。図７に示すように、この物品の管理システムでは、物品の個別配送である宅配便を例としたものである。宅配便は、小荷物や書類等の比較的小さな荷物を各戸へ配送する輸送便である。宅配便は、荷主の戸口から届け先の戸口までの迅速な配達を特徴している。
【００２４】
依頼者は、書類が封入され、入力ポートを複数備えた無線タグが貼付された封筒を、集配所に持ち込む。集配所では、無線タグが貼付された封筒を一袋に纏める。袋詰めされた封筒は、本発明に係る無線タグ用アンテナを組み込んだ無線タグリーダにてタグ情報が読み込まれる。封筒と封筒が密着して、スタック状になっていても、タグアンテナの特性が広帯域化されているので、タグ情報が円滑に読取ることができる。読み込んだタグ情報は、電算センターに送られ、例えばタグロケーション情報、タグＩＤマスタ、情報マスタとしてデータ管理される。
【００２５】
次に、一袋に纏められた袋は各地にある処理センターに持ち込まれ、そこで再度無線タグリーダにてタグ情報が読み込まれ、データは電算センターへ送付される。
【００２６】
それらの袋は、次の集配所へと運ばれ、発送先や輸送手段ごとに振り分けおこなわれ、そこから最終の送付先に配達される。宅配物の配達が完了すると、完了した旨の情報は電算センターに送られる。
【００２７】
宅配物には、無線タグの貼付によって、固有のＩＤが付与されるので、依頼者だけでなく、受け取り側においても、当該宅配物が現在どこにあるかを電算センターにアクセスして、追跡調査することができる。
【００２８】
上述したように、従来は、アンテナの利得を犠牲にして広帯域を図ることが試みられているが、本実施形態によれば、利得を犠牲にせずに、タグアンテナの特性を広帯域化して性能向上を図ることができる。
【００２９】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る無線タグ用アンテナと無線タグの構成を示す概略図である。
【図２】無線タグの構成を示す概略ブロック図である。
【図３】リーダ/ライタの構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線タグ用アンンテナの特性を説明する図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の構成を示す概略図である。
【図６】チップ部のパターンを拡大した概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る物品の管理システムを示す構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・無線タグ、２０・・・第１のアンテナ、３０・・・第２のアンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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